BEGIN STROBE =1 BUSY =1 , ACK =0 ĐỌC DỮ LIỆU XỬ LÝ DỮ LIỆU ACK = 1 BUSY = 1 LƯU ĐỒ THU HÌNH 5.2 2 . GIAO TIẾP QUA SLOT CARD. (có đòa chỉ từ 300 31FH): Trong máy tính người ta chế tạo sẵn các slot cho phép người sử dụng tính năng của máy vi tính bằng cách gắn thêm các thiết bò vào nó. Mỗi slot đều có các đường dữ liệu (data), đòa chỉ (address), các đường +5V , – 5V , + 12V , -12V và các đường điều khiển như CLK, IRQ, RESET, /IOW, IOR … vì vậy nếu thiết kế mạch giao tiếp qua slot sẽ giảm được rất nhiều linh kiện, giảm được bộ nguồn bên ngoài, dễ điều khiển, giá thành thấp nên đồng thời tốc độ truyền dữ liệu cũng nhanh. Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm nó cũng có những nhược điểm như: do slot card giao tiếp được gắn bên trong máy nên cách giao tiếp này khó nhận được dữ liệu từ bên ngoài. Nó bò hạn chế về khoảng cách làm việc đồng thời mỗi lần sử dụng phải mở ráp máy gây bất tiện cho người sử dụng. * Các rãnh cắm trong máy tinh PC: Ở máy tính PC/XT rãnh cắm trong máy tính chỉ có 1 loại với độ rộng là 8 bit và tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard Architecture). Từ máy tính AT trở đi việc bố trí chân trên rãnh cắm trở lên phức tạp hơn, tùy theo tiêu chuẩn khi lựa chọn máy tính, các loại rãnh cắm theo tiêu chuẩn khác nhau có thể kiểm tra như sau: + Rãnh cắm 16 bit theo tiêu chuẩn ISA (Industry standard Architecture) + Rãnh cắm PS/2 với 16 bit theo tiêu chuẩn MCA (Micro Channel Architecture). + Rãnh cắm PC/2 với 32 bit theo tiêu chuẩn MCA + Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuận EISA (Extended Micro Channel Architecture) + Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn VESA. + Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn PCI. Cho đến nay phần lớn các card ghép nối dùng trong kỹ thuật do lường và điều khiển đều được chế tạo để đặt vào rãnh cắm theo tiêu chuẩn ISA. GIAO TIẾP NỐI TIẾP QUA CỔNG COM . RS232: 1. VÀI NÉT CƠ BẢN VỀ CỔNG NỐI TIẾP: Cổng nối tiếp RS232 là một loại giao diện phổ biến rộng rãi nhất, ta còn gọi là cổng COM1 , COM2 để tự do cho các ứng dụng khác nhau. Giống như cổng máy in,cổng nối tiếp RS232 cũng được sử dụng rất thuận tiện trong việc ghép nối máy tính với các thiết bò ngoại vi. Việc truyền dữ liệu qua cổng RS232 được tiến hành theo cách nối tiếp, nghóa là các bit dữ liệu được gởi đi nối tiếp vối nhau trên một đường dẫn. Trước hết loại truyền này có khả năng dùng cho những khoảng cách lớn hơn, bởi vì khả năng gây nhiễu là nhỏ đáng kể hơn là khi dùng một cổng song song. Việc dùng cổng song song có một nhược điểm đáng kể là cáp truyền nhiều sợi và vì vậi rất đắt tiền, hơn nưa mức tín hiệu nằm trong khỏang 0 5V đã tỏ ra không thich ứng với khoảng cách lớn. Trên hình 5.3 là sự bố trí chân của phích cắm RS232 của máy tính PC. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 O O O O O O O O O HÌNH 5.3 1 13 14 25 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O CHÂN (loại 9 chân ) CHÂN ( loại 25 chân ) KÝ HIỆU Ý NGHĨA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 3 2 20 7 6 4 5 22 DCD RxD TxR DTR GND DSR RTS CTS RI Data carrier detect Nhận dữ liệu Phát dữ liệu Dữ liệu đầu cuối sẵn sàng Nối đất Thiết bò thông tin sẵn sàng Yêu cầu gửi Thiết bò thông tin sẵn sàng truyền Ring in dicator Việc truyền dữ liệu xẩy ra trên 2 đường dẫn qua chân cắm ra TxD, máy tính gửi dữ liệu của nó đến thiết bò khác. Trong khi đó dữ liệu mà máy tính nhận được dẫn đến chân RxD. Các tín hiệu khác đóng vai trò như tín hiệu hỗ trợ khi trao đổi thông tin và vì thế không phải trong mọi ứng dụng đều dùng đến. Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD và thông tin thường nằm trong khoảng – 12V + 12V các bit dữ liệu được đảo ngược lại. Mức điện áp ở mức cao nằm trong khoảng – 3V và – 12V và mức thấp nằm trong khoảng từ + 3Vvà +12V. Trạng thái tónh trên đường dẫn có mức điện áp – 12V . Bằng tốc độ baud ta thiết lập tốc độ truyền dữ liệu các giá trò thông thường là 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 và 19200 baud. Ký hiệu baud là số lượng bit truyền trong 1s. Còn một vấn đề nữa là khuôân mẫu (Format) truyền dữ liêu cần phải được thiết lập như nhau cả bên gửi cũng như bên nhận các thông số truyền có thể được thiết lập trên máy tính PC bằng các câu lệnh trên DOS. Ngày nay Windows cũng có các chương trình riêng để sử dụng, khi đó các thông số truyền dữ liệu như: tốc độ baud, số bit dữ liệu, số bít dừng, bit chẵn lẻ (parity) có thể được thiết lập một cách rất đơn giản. 2. SỰ TRAO ĐỔI CỦA CÁC ĐƯỜNG DẪN TÍN HIỆU Cũng như ở cổng máy in, các đường dẫn tín hiệu riêng biệt cũng cho phép trao đổi qua lại các đòa chỉ trong máy tính PC. Trong trường hợp này người ta thường sử dụng những vi mạch có độ tích hợp cao để có thể hợp nhất nhiề chức năng trên 1 chip. Ở máy tính PC thường có một bộ phát/nhận không đồng bộ vạn năng gọi tắt là UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmister. Để điều khiển sự trao đổi thông tin giữa máy tính và các thiết bò ngoại vi. Phổ biến nhất là vi mạch 8250 của hãng NSC hoặc các thiết bò tiếp theo, chẳng hạn như 16C550. Bộ AURT này có 10 thanh ghi để điều khiển tất cả chức năng của việc nhập vào, xuất ra dữ liệu theo cách nối tiếp liên quan đến nội dung của phần này chỉ đề cập đến hai điều đáng quan tâm đó là: thanh ghi điều khiển modem và thanh ghi trạng thái modem. a) Thanh ghi điều khiển modem: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 LOOP OUT2 UOT1 RTS DTR D0 =1 đưa /DTR =0 D0 =0 đưa /DTR =1 D1 =1 đưa /RTS =0 D1 =0 đưa /RTS =1 OUT1 và OUT2 điều khiển đầu ra phụ b) Thanh ghi trạng thái modem :(đòa chỉ cơ bản +6) RLSD RI DSR CTS RLSD RI DSR CTR 1 nếu RI có biến đổi 1: nếu có sự thay đổ các tín hiệu tương ứng Có các giá trò của các bít out 2 out 1 , DTR , RTS , trong MCR khi bit LOOP = 1 Cũng giống như ở cổng ghép nối với máy in, các Thanh ghi được trao đổi qua ô nhớ trong vùng vào/ra (input/output). Đòa chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp gọi là đòa chỉ cơ bản (basic Address) các đỉa chỉ của các thanh ghi tiếp theo được đạt tới bằng việc cộng thêm số thanh ghi đã gặp của bộ UART vào đòa chỉ cơ bản . Đòa chỉ cơ bản của cổng nối tiếp của máy tính PC được tóm tắt trong bảng sau: CỔNG ĐỊA CHỈ CƠ BẢN COM 1 COM 2 COM 3 COM 4 3F8H 2F8H 3E8H 2E8H PHAN 2 PHAN CệNG CUA MAẽCH GIAO TIEP CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU KÍT VI XỬ LÝ 8088 I. CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN LIÊN QUAN 1. Vi mạch MAX 232 Vi mạch MAX 232 chuyển đổi mức TTL ở ngõ vàothành mức +10V hoặc –10V ở phía truyền và các mức +3V… +15V hoặc –3V … -15V thành mức TTL ở phía nhận. Trên hình 4.1 mô tả cách sắp xếp chân và sơ đồ cấu trúc của vi mạch MAX232 Đường dẫn TxD dẫn yrực tiếp đến chân 11 của vi mạch MAX 232 còn bộ đệm nối ra ở chân 14 được nối trực tiếp tới chân số 2 của cổng nối tiếp. Việc sắp xếp chân ở ổ cắm nối tiếp được lựa chọn sao cho có thể dùng một cáp nối trực tiếp cổng nối tiếp của hệ phát triển, với cổng nối tiếp của máy tính thường là COM 2. Với đường dẫn RxD mọi việc cũng diễn ra tương tự chân 13 của vi mạch được nối đến chân 3 của cổng nối tiếp. O 1 16 2 15 3 MAX 14 232 4 13 5 12 6 11 7 10 8 9 C1+ V+ C1- C2+ C2- V- T2OUT R2IN Vcc GND T1OUT R1IN R1OUT T1IN T2IN R2OUT Hình 4.1 2. IC ĐỆM 74LS244: Để nâng cao khả năng tải của các bus, để đảm nhận việc nuôi các mạch bên ngoài, các tín hiệu ra của CPU cần phải được khuếch đại thông qua các mạch đệm một chiều, hai chiều với các đầu ra thường hay đầu ra ba trạng thái đó là IC 74LS244. IC 74LS244 là một vi mạch có 8 bộ đệm và bộ lái đường được thiết kế như những bộ lái đòa chỉ nhớ. Sơ đồ chân 74LS244: Bảng sự thật: INPUT 1G 2G D OUTPUT L L H L H X L H Z Thông số ngưởng: Ký hiệu Thông số Min Type Max Đơn vò Vcc Nguồn cung cấp 4,45 5,0 5,25 V TA Nhiệt độ hoạt động 0 2,5 70 o C IOH Dòng ra cao -1,5 mA IOL Dòng ra thấp 24 mA 3. MẠCH TẠO XUNG NHỊP 8284: Cho dù làm việc ở chế độ nào đi nửa CPU 8086 luôn cần xung nhòp để hoạt động, mạch tạo xung nhòp 8284 sẽ đảm nhận việc tạo xung nhòp clock cho CPU 8086. Mạch tạo xung nhòp không những cung cấp xung clock với tần số thích hợp cho toàn bộ mà nó còn có ảnh hưởng tới việc đồng bộ tín hiệu Reset và tín hiệu Ready của CPU. H: mức điện thế cao L: mức điện thế thấp X: không quan tâm Z: tổng trở cao 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 1G 1A1 2Y1 1A2 2Y3 1A3 2Y2 1A4 2Y1 GND V cc 2G 1Y1 2A4 1Y2 2A3 1Y3 2A2 1Y4 2A1 74LS244 Hình 4.2: Sơ đồ chân 74LS244 1). Sơ đồ chân 8284: 2). Chức năng các chân 8284: AEN1, AEN2: tín hiệu cho phép chọn đầu vào tương ứng RDY1, RDY2 làm tín hiệu báo trạng thái của bộ nhớ và thiết bò ngoại vi. RDY1, RDY2: cùng với AEN1, AEN2 dùng gây ra các chu kỳ đợi ở CPU. ASYNC: chọn đồng bộ hai tầng hay đồng bộ một tầng cho tín hiệu RDY1, RDY2. Trong chế đồng bộ một tầng (ASYNC = 1) tín hiệu RDY có ảnh hưởng đến tín hiệu Ready đến tận sườn xuống của xung đồng hồ tiếp theo. Còn trong chế độ đồng bộ hai tầng (ASYNC = 0) tín hiệu RDY chỉ có ảnh hưởng tới tín hiệu Ready khi có sườn xuống của xung đồng hồ tiếp theo. Ready: nối đến đầu vào Ready của CPU. Tín hiệu này được đồng bộ với các tín hiệu RDY1 và RDY2. X1, X2: nối với hai chân của thạch anh tạo dao động chuẩn với tần số fx, thạch anh này là bộ phận của một mạch dao động bên trong 8284 có nhiệm vụ tạo xung chuẩn dùng làm tín hiệu đồng hồ cho toàn hệ thống. F/C: dùng để chọn nguồn tín hiệu chuẩn cho 8284, khi chân này ở mức cao thì xung đồng hồ bên ngoài sẽ được dùng làm xung nhòp cho 8284, ngược lại thì xung đồng hồ của mạch dao động bên trong dùng thạch anh sẽ được chọn làm xung nhòp. EFI: lối vào cho xung từ bộ dao động ngoài. CLK: xung nhòp 3 x clk f f với độ rổng 77% nối đến chân CLK của CPU 8086. PCLK: xung nhòp 6 x PCLK f f với độ rổng 50% dàng cho thiết bò ngoại vi. OSC xung nhòp đã được khuếch đại có tần số bằng x f của bộ dao động. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 18 17 16 15 14 13 12 11 10 CSYN C PCLK AEN1 RDY1 READ Y RDY2 AEN2 CKL V cc X1 X2 ASYN C EFI F/C OSC RES RESET 8284 Hình 4.3: Sơ đồ chân 8284 . trong máy tinh PC: Ở máy tính PC/XT rãnh cắm trong máy tính chỉ có 1 loại với độ rộng là 8 bit và tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard Architecture). Từ máy tính AT trở đi vi c bố. cổng máy in,cổng nối tiếp RS232 cũng được sử dụng rất thuận tiện trong vi c ghép nối máy tính với các thiết bò ngoại vi. Vi c truyền dữ liệu qua cổng RS232 được tiến hành theo cách nối tiếp, . ổ cắm nối tiếp được lựa chọn sao cho có thể dùng một cáp nối trực tiếp cổng nối tiếp của hệ phát triển, với cổng nối tiếp của máy tính thường là COM 2. Với đường dẫn RxD mọi vi c cũng diễn